ポジトロンエミッショントモグラフィーを用いた神経伝達物質遊離の無侵襲的定量解析

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04454176
• 研究機関: (財)大阪バイオサイエンス研究所
• 研究代表者: 渡辺 恭良 財団法人 大坂バイオサイエンス研究所, 第3研究部, 研究部長 (40144399)
• 研究分担者: 井上 修 放射線医学総合研究所, 障害臨床研究部, 室長 (50159969) ; 尾上 浩隆 財団法人 大坂バイオサイエンス研究所, 第3研究部, 研究員 (80214196)
• キーワード: ポジトロンエミッショントモグラフィー / 神経伝達物質 / L-^<11>C-ドーパ(DOPA) / ドーパミン遊離 / ^<11>C-5-ヒドロキシ-L-トリプトファン / セロトニン遊離 / 芳香族アミノ酸脱炭酸酵素 / アカゲザル

研究概要

昨年度には、L-[^<11>C]ドーパ(DOPA)やL-[^<11>C]5-ヒドロキシ-トリプトファン(5-HTP)を用いて、ポジトロンエミッショントモグラフィー(PET)により無侵襲的にin vivoでのドーパミン遊離やセロトニン遊離を追跡しうることが判明した。その際、双方の系の交差点である芳香族アミノ酸脱炭酸酵素が、L-[^<11>C]DOPAとL-[^<11>C]5-HTPの両方に働くことから、ドーパミン神経終末以外でL-[^<11>C]DOPAがあるいは、セロトニン神経終末以外でL-[^<11>C]5-HTPが脱炭酸されてそれぞれ、[^<11>C]ドーパミンや[^<11>C]セロトニンに変化してしまう可能性が考えられ、この可能性を否定することが、定量的解析法の確立に必須であると思われた。そこで、本年度は、L-[^<11>C]DOPAおよびL-[^<11>C]5-HTPを用いたPET研究の際に、非標識のL‐DOPAやL-5-HTPを用量を変えて加えることにより、その交差性を調べた。アカゲザル線条件でのL-[^<11>C]5-HTPの取り込みは、3mg/kg近辺のL-5-HTPで約50%となるが、L-DOPAでは、約30mg/kgで同様の取り込み阻害が見られた。一方、同じく線条体でのL-[^<11>C]DOPAの取り込みは、30mg/kg近辺のL‐DOPAで約30%抑えられるが、L-5-HTPでは、30mg/kgまで、ほとんど阻害されなかった。これらの結果より、L-[^<11>C]DOPAでは、ドーパミン終末での[^<11>C]ドーパミンの挙動を、L-[^<11>C]5-HTPでは、セロトニン終末での[^<11>C]セロトニンの挙動を見ている可能性が高いことが判明した。

研究成果

• [文献書誌] Hartvig,P.et.al.: "Positron emission tomographic studies on aromatic L‐amino acid decarboxylase activity in vivo for L‐dopa and 5‐hydroxy‐L‐tryptophan in the monkey brain" J.Neural Transmission. 94. 127-135 (1993)
• [文献書誌] Tsukada,H.et al.: "Effect of 6R‐L‐erythro‐5,6,7,8‐tetrahydrobiopterin on in vivo L‐[beta‐11C]DOPA turnover in the rat striatum with infusion of L‐tyrosine" J.Neural Transmission. 95. 1-15 (1994)
• [文献書誌] Watanabe,Y.et al.: "Positron emission tomography studies on some neurotransmitter receptor systems with 6R‐tetrahydrobiopterin pretreatment" Chemistry and Biology of Pteridines and Folates. 321-326 (1993)
• [文献書誌] Tani,Y.et al.: "Positron emission tomography(PET) study: The effects of 6R‐tetrahydrobiopterin on the central dopamine D1,D2,and D3 receptors in rhesus monkey." Chemistry and Biology of Pteridines and Folates. 327-330 (1993)
• [文献書誌] Tani,Y.et al.: "6R‐Tetrahydrobiopterin acts on the central muscarinic and nicotinic acetylcholine receptors as evaluated by positron emission tomography studies in rhesus monkey." Chemistry and Biology of Pteridines and Folates. 331-334 (1993)
• [文献書誌] Watanabe,Y.et al.: "Effect of 6R‐tetrahydrobiopterin on the central muscarinic cholinergic receptor as evaluated by positron emission tmography studies using rhesus monkey." Chemistry and Biology of Pteridines and Folates. 335-338 (1993)